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微喷灌田间管网的优化研究

灌溉排水学报 2019年第4期38卷 63-70页

作者：田新苗郝新梅马孝义柳烨中国农业大学北京100083 西北农林科技大学陕西杨凌712100

出水口的位置不同,田间管网布置方案也不同,从而影响田间管网的投资费用,以往的研究大多忽略了出水口位置对管网投资的影响。【目的】探究在自压供水条件下,出水口位置对田间管网建设费用的影响。【方法】分别对出水口位于地块一角、地... 详细信息

出水口的位置不同,田间管网布置方案也不同,从而影响田间管网的投资费用,以往的研究大多忽略了出水口位置对管网投资的影响。【目的】探究在自压供水条件下,出水口位置对田间管网建设费用的影响。【方法】分别对出水口位于地块一角、地块一边、地块中间3种情形建立以毛管长度、支管管径为决策变量,以微喷灌田间管网总投资最小为目标的优化模型,采用变径设计,选用遗传算法求解。【结果】与传统规范设计方案相比,出水口位于地块一角、一边和中间的模型优化方案,管道投资分别降低了20.0%、9.5%、23.9%。对比规范设计结果,出水口位于地块一边的管网投资最小,比出水口位于地块一角的布置方案投资降低了13.4%,出水口位于地块中间比位于一角时布置方案投资降低了7.2%;对比模型优化结果,出水口位于地块中间比出水口位于地块一角和出水口位于地块一边时田间管网投资分别降低了11.8%、9.9%。【结论】模型优化结果节省投资明显,模型优化结果显示出水口位于中间毛管双向布置时投资最省。

关键词：微喷灌田间管网优化设计遗传算法

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枚举法与动态规划法结合优化田间管网

干旱地区农业研究 2001年第2期19卷 61-66页

作者：王新坤程冬玲林性粹新疆天业集团公司新疆石河子832000 西北农林科技大学陕西杨凌712100

根据新疆农八师垦区滴灌大田作物机械化作业的特点 ,在一个灌区内选用相同管径的毛管 ,以一条干管所辖面积为一单元 ,建立了田间管网的优化模型。

关键词：滴灌田间管网模型枚举法动态规划

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地下滴灌田间管网水力计算数值模拟

中国农业大学学报 2011年第2期16卷 148-154页

作者：李刚王晓愚白丹塔里木大学水利与建筑工程学院新疆阿拉尔843300 西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室西安710048

针对目前我国地下滴灌田间管网水力计算和水力特性研究较少,不能满足实际工程计算要求的问题,在前期试验和地下滴灌毛管水力计算数学模型的基础上,采用数值模拟方法,建立了地下滴灌田间管网水力计算数学模型。利用该模型可求解均匀坡、... 详细信息

针对目前我国地下滴灌田间管网水力计算和水力特性研究较少,不能满足实际工程计算要求的问题,在前期试验和地下滴灌毛管水力计算数学模型的基础上,采用数值模拟方法,建立了地下滴灌田间管网水力计算数学模型。利用该模型可求解均匀坡、均匀土质、支管与毛管管径不变及均匀出流条件下的地下滴灌田间管网水力特征值。实例计算结果表明,该模型计算偏差小于1/1 000,精度满足实际工程计算要求。

关键词：滴灌田间管网水力计算数值模拟

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滴灌系统田间管网设计优化模拟模型的研究

水利水电技术 1992年第10期23卷 49-53页

作者：郑耀泉吴扬俊北京农业工程大学

滴灌系统田间管网的设计是滴灌系统设计的中心环节,计算工作量大。本文采用常用滴灌系统水力学公式建立了一种实用的田间管网设计模拟模型。针对管道系列为离散型的特点,以及施工上的要求,该模型采用逐次比较寻找,并通过人机对话,设计... 详细信息

滴灌系统田间管网的设计是滴灌系统设计的中心环节,计算工作量大。本文采用常用滴灌系统水力学公式建立了一种实用的田间管网设计模拟模型。针对管道系列为离散型的特点,以及施工上的要求,该模型采用逐次比较寻找,并通过人机对话,设计者可以根据实地施工安装管理的条件,结合自己的经验,选择比较经济、满意的方案。

关键词：滴灌设计模型田间管网

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不规则微灌田间管网的优化

农业机械学报 1997年第1期28卷 53-57页

作者：白丹党志良西安理工大学水资源及环境工程系

提出了不规则微灌田间管网的优化设计方法。采用０．６１８法确定田间管网允许水头差在支管与毛管间的最优分配，应用线性规划法确定支管与毛管最优规格。

关键词：微灌田间管网优化设计

地下滴灌田间管网灌水质量对土壤物理特性差异的响应

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节水灌溉 2011年第5期 5-8,11页

作者：李刚王晓愚白丹塔里木大学水利与建筑工程学院新疆阿拉尔843300 西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室西安710048

压力水头偏差率和滴头流量偏差率是评价微灌灌水质量的重要指标。在试验与地下滴灌毛管水力计算数学模型的基础上,建立了地下滴灌田间管网水力计算数学模型。利用该模型,分析了地下滴灌田间管网灌水质量对土壤物理特性差异的响应。结果... 详细信息

压力水头偏差率和滴头流量偏差率是评价微灌灌水质量的重要指标。在试验与地下滴灌毛管水力计算数学模型的基础上,建立了地下滴灌田间管网水力计算数学模型。利用该模型,分析了地下滴灌田间管网灌水质量对土壤物理特性差异的响应。结果表明,由于土壤物理特性对地下滴灌滴头流量的制约作用,致使地下滴灌田间管网压力水头与滴头流量偏差率比地表滴灌的要小,说明地下滴灌灌水质量优于地表滴灌;土壤质地、密度和初始含水率对田间管网灌水质量指标值的影响不显著,土质越重,土壤密度和初始含水率越大,田间管网压力水头与滴头流量偏差率越小,灌水质量越好。

关键词：地下滴灌田间管网压力水头偏差率流量偏差率土壤物理特性

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滴灌田间管网内泥沙分布的研究

滴灌田间管网内泥沙分布的研究

作者：王志敏昆明理工大学

学位级别：硕士

滴灌技术发展至今,堵塞仍是限制其发展的首要原因。减少滴灌田间管网内泥沙沉积可以有效预防滴灌灌水器堵塞。为探明含沙水灌溉下滴灌田间管网内泥沙的具体分布,本研究通过模拟室内灌溉试验的预试验,发现了滴灌田间管网内泥沙沉积和灌... 详细信息

滴灌技术发展至今,堵塞仍是限制其发展的首要原因。减少滴灌田间管网内泥沙沉积可以有效预防滴灌灌水器堵塞。为探明含沙水灌溉下滴灌田间管网内泥沙的具体分布,本研究通过模拟室内灌溉试验的预试验,发现了滴灌田间管网内泥沙沉积和灌水器堵塞的规律,进而设计试验探究3种布置方式(布置方式A、布置方式B、布置方式C、)、3种粒径范围(0-0.03mm:D1、0.03-0.05mm:D2、0.05-0.1mm:D3)、3种工作压力(0.06MPa、0.1MPa、0.15MPa)、2泥沙浓度(1g/L、3g/L)对滴灌田间管网支管内泥沙沉积、滴灌田间管网毛管内泥沙沉积的影响,同时分析了滴灌田间管网支管内泥沙沉积对毛管内泥沙沉积的影响。该试验结果在此试验条件下主要得到了以下几个结论:(1)对于预试验中探究灌水器堵塞的成因分析得到,毛管内沉积泥沙的质量和粒径会对灌水器的堵塞产生直接影响。在滴灌毛管前端灌水器发生堵塞后,毛管灌水器的灌水均匀性变化趋于平缓。(2)在研究滴灌田间管网内沉积泥沙的分布时发现,田间管网支管布置方式B进行滴灌试验,可以减少试验变量对试验结果的影响。采用布置方式A的支管布置方式进行灌溉,建议定时冲洗田间管网的支管,可在很大程度减少泥沙向毛管内的输移。另外支管进水口位置对田间管网内泥沙沉积会产生影响,在进水口侧管网内泥沙沉积量约占总沉积量的1/3左右。(3)研究泥沙粒径对滴灌田间管网内泥沙的沉积分布规律的试验中,粒径0-0.03mm范围(D1)沉积量最大,约占沉积总量的41.7%。支管对粒径0.05-0.1mm(D3)范围泥沙有明显的分选作用。建议定期对滴灌系统的支管进行冲洗。(4)试验发现滴灌模拟灌溉浑水浓度的升高,支管对大颗粒泥沙分选作用变的更加明显。(5)试验发现在0.1Mpa的系统运行压力下,泥沙更容易从支管输送进毛管内。

关键词：滴灌沉积田间管网泥沙分布

紊流迷宫内镶式滴头制造偏差对田间管网技术指标的影响研究

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紊流迷宫内镶式滴头制造偏差对田间管网技术指标的影响研究

作者：王海军西安理工大学

学位级别：硕士

滴头制造偏差影响到田间管网灌水均匀性,但目前在滴灌田间管网水力设计计算中较少考虑这一问题,导致田间管网设计和实际运行存在偏差。本文采用室内试验、数值模拟和理论分析相结合的方法,系统的分析了紊流迷宫内镶式滴头制造偏差对田... 详细信息

滴头制造偏差影响到田间管网灌水均匀性,但目前在滴灌田间管网水力设计计算中较少考虑这一问题,导致田间管网设计和实际运行存在偏差。本文采用室内试验、数值模拟和理论分析相结合的方法,系统的分析了紊流迷宫内镶式滴头制造偏差对田间管网技术指标的影响,为滴灌系统的设计及运行管理提供理论依据,主要研究成果如下： (1)在滴头水力特性室内试验的基础上,分析实验数据,针对流量偏差率作为滴头制造偏差的不足之处,对滴头制造偏差重新定义。分析得出滴头流量、滴头制造偏差、流态指数、流量系数均服从正态分布的。以流态指数、流量系数为随机变量对滴头流量进行计算机二维随机模拟,并对模拟结果进行验证,模拟结果与实验结果吻合良好。 (2)考虑滴头制造偏差影响,建立滴灌毛管水力计算模拟模型,运用MATLAB进行编程。应用这一模型,分析不同要素组合条件下的毛管水力要素变化规律,结果表明,考虑滴头制造偏差与未考虑滴头制造偏差相比,毛管压力和滴头流量会有一定的波动,其中滴头流量波动比较明显。 (3)考虑滴头制造偏差影响,建立田间管网的数值模拟模型,运用MATLAB进行编程。应用此模型,分析了不同要素组合条件下的灌水过程中田间管网系统压力水头偏差率、流量偏差率和管网系统灌水均匀系数的变化情况。结果表明,压力水头偏差率、流量偏差率、灌水均匀度变化趋势与未考虑滴头制造偏差影响时总体变化趋势相接近,但滴头制造偏差对田间管网技术指标的影响很大,灌水质量明显下降,其中压力水头偏差率、流量偏差率随着滴头制造偏差系数的增大而增大,灌水均匀度随着滴头制造偏差系数的增大而减小。在考虑滴头制造偏差影响的基础上,对滴灌压力水头偏差率和流量偏差率之间关系的经验公式进行了修正,显著性检验表明公式是可行的。

关键词：滴头制造偏差数值模拟田间管网

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微灌田间管网优化图解法

排灌机械 1994年第1期12卷 46-49页

作者：白丹陕西机械学院

根据微灌田间管网的特点，提出了其优化设计的图解法，可在满足允许水头偏差率条件下，合理地选择毛管与支管，使其造价最低。该法适用于各种地形下田间管网的优化设计问题。

关键词：微灌田间管网优化图解法